PADA ISKEMIA MIOKARD
2.4 Peran Direk Probiotik
Prinsip revaskularisasi adalah tatalaksana kunci ketika terjadi iskemia jaringan miokardium, yaitu untuk mencegah timbulnya infark miokard. Meskipun demikian revaskularisasi dapat membawa resiko timbulnya cedera reperfusi, oleh karena itu membutuhkan perhatian lebih lanjut. Peran direk probiotik pada iskemia miokard dapat dilihat selama iskemia hingga revaskularisasi dilakukan, termasuk untuk mencegah timbulnya cedera reperfusi. Meskipun demikian efek kardioprotektif dari probiotik telah bekerja jauh sebelum iskemia terjadi.
Pemberian probiotik selain dapat menurunkan kadar peroksidasi lemak, juga dapat meningkatkan kapasitas antioksidan di jaringan miokardium. Peningkatan kapasitas total pertahanan antioksidan seluler terhadap ROS sangat penting dalam mencegah timbulnya cedera selama reperfusi. Hal demikian disebabkan kemampuan probiotik pada saluran pencernaan manusia yang mampu meningkatkan sinyal sekresi atau aktivitas enzim antioksidan di jaringan miokardium jauh sebelum iskemia miokard terjadi.[32] Pemberian suplemen L. acidophilus, L. casei dan B. lactis sebagai probiotik telah terbukti dapat meningkatkan ekspresi gen yang menyintesis enzim dengan aktivitas antioksidan.[33]
Sesuai hasil pada gambar 1, pemberian probiotik dapat mencegah terjadinya stres oksidatif yang ditandai rendahnya kadar MDA pada kelompok iskemia miokard yang diberikan probiotik, yaitu serendah kelompok kontrol negatif yang tidak diinduksi iskemia miokard (hanya saline).[2]
Gambar 1. Hasil pemberian probiotik
terhadap malondialdehyde (MDA) sebagai biomarker stres oksidatif pasca
induksi iskemia miokard menggunakan isoproterenol pada sampel tikus. ISO = Isoproterenol; In.P = Probiotik Inaktif; P =
Probiotik.[2]
Terdapat ratusan jenis bakteri hidup di dalam saluran pencernaan manusia, bakteri tersebut mampu memproduksi ratusan bahan kimia yang esensial bagi tubuh.[4] Adanya interaksi yang konstan dan kompleks antara bakteri komensal, sel epitel usus dan sistem imun dapat saling mempengaruhi satu sama lain hingga beragam sistem lain pada tubuh, termasuk sistem kardiovaskular.[34] Komunikasi antar bakteri di saluran pencernaan dengan host tersebut melalui serangkaian signal hormonal dan neural. Mekanisme ini disebut cross kingdom cell to cell signaling, dimana jumlah dan variasi dari bakteri di saluran pencernaan akan dipresentasikan untuk memodulasi sekresi sitokin dan infiltrasi sel pro-inflamasi, serta menginduksi sitokin anti-inflamasi.[35,36]
Pemberian probiotik seperti L. plantarum, B. bifidum, B. longum L. salivarius dan B. catenulatum tidak hanya dapat menurunkan kadar total kolesterol, LDL, trigliserida dan meningkatkan High Density Lipoprotein (LDH) serum. Probiotik tersebut terbukti dapat menurunkan sitokin pro-inflamasi seperti Tumor Necrosis Factor (TNF), Interleukin-1 (IL-Interleukin-1), IL-6, meningkatkan sitokin anti-inflamasi seperti IL-10, serta menunjukkan penurunan biomarker inflamasi seperti high sensitivity C-Reactive Protein (hs-CRP).[37,38] Dimana sitokin tersebut berperan dalam perburukan selama iskemia dan cedera reperfusi.
Gambar 2. Hasil pemberian probiotik
terhadap TNF-α sebagai biomarker inflamasi pasca induksi iskemia miokard menggunakan isoproterenol pada sampel
tikus.[2]
Sesuai hasil pada gambar 2, pemberian probiotik dapat mencegah terjadinya proses inflamsi selama iskemia yang ditandai rendahnya kadar sitokin TNF-α pada kelompok iskemia miokard yang diberikan probiotik, yaitu serendah kelompok kontrol negatif yang tidak diinduksi iskemia miokard.[2] Dari hasil gambar 1 dan 2 juga didapatkan kesimpulan menarik, yaitu viabilitas bakteri menentukan efektivitas dari probiotik yang digunakan. Dimana pribiotik aktif (hidup) dapat memberikan efektivitas probiotik yang lebih baik daripada bakteri inaktif (mati).[2,39]
Efek kardioprotektif lain dari probiotik, yaitu melalui peningkatan prostasiklin dan HSP sebagai tissue protective factor selama iskemia terjadi. Pada saat kondisi terjadi kerusakan protein atau jaringan, HSP mempunyai peran dalam melindungi jaringan tersebut. Salah satu jenis HSP adalah HSP70 yang ekspresinya dipicu oleh kerusakan miokardium. Meskipun demikian pemberian probiotik tidak secara langsung meningkatkan ekspresi HSP70 pada kondisi normal. Dimana probiotik lebih berperan dalam menurunkan ambang batas ekspresi HSP70, sehingga HSP70 bisa langsung diekspresikan secara cepat dan luas ketika proses iskemia baru saja terjadi.[7,40]
Gambar 3. Hasil perubahan
histopatologis jaringan miokardium pasca induksi: (A) saline, (B) ISO+saline, (C)
ISO+P pada sampel tikus. Dengan pewarnaan HE (Hemato Eosin) dan
pembesaran 400X. [2]
Dari gambar 3 dapat dilihat terdapat perbedaan histopatologis jaringan miokardium pasca iskemia miokard pada kelompok dengan dan tanpa pemberian probiotik. Pada kelompok yang tidak diberikan probiotik (B) terdapat mionekrosis, edema dan inflamasi pada hampir seluruh lapangan pandang. Sedangkan pada kelompok yang diberikan probiotik (C) justru
terdapat lebih sedikit mionekrosis, edema dan inflamasi pada lapangan pandang.[2]
Melalui sinyal antara bakteri saluran pencernaan dengan host-nya, probiotik juga dapat mempengaruhi jalur Akt anti-apoptotik dalam mencegah penghancuran sel ketika iskemia jaringan miokardium terjadi. Probiotik seperti L.helveticus dan B. longum terbukti dapat menurunkan Bax (pro-apoptotik) per Bcl-2 (anti-apoptotik), caspase-3 (apoptotik) dan menginhibisi sitokin pro-apoptotik ketika terjadi iskemia miokard.[41,42]
3. SIMPULAN
Berdasarkan pembahasan di atas, dapat diambil simpulan bahwa adanya peran indirek dari probiotik dalam mencegah terjadinya proses oklusi dan obstruksi, sebagai dasar patogenesis iskemia miokard pada manusia. Sedangkan peran direk dari probiotik adalah untuk mencegah morbiditas pada saat terjadi iskemia atau cedera reperfusi di jaringan miokardium, meskipun penelitian tersebut masih terbatas pada hewan dan masih diperlukan penelitian lebih lanjut pada manusia.
Probiotik secara indirek dapat menurunkan kadar kolesterol serum, stres oksidatif dan disfungsi endotel melalui pengaturan absropsi dan sekresi beragam zat di saluran pencernaan. Sedangkan secara direk, probiotik dapat mengatur aktivitas antioksidan, inflamasi, tissue protective factor dan sinyal pro atau anti-apoptotik. Dengan demikan, probiotik potensi untuk dikembangkan sebagai terapi profilaksis pada iskemia miokard di masa depan.
4. SARAN
Berdasarkan rumusan masalah, kajian teori, dan pembahasan yang telah dikemukakan di atas, penulis memiliki beberapa saran, yaitu sebagai berikut: 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut
untuk mengetahui peran direk dari probiotik dalam mencegah morbiditas pada saat terjadi iskemia atau cedera reperfusi di jaringan miokardium yang dicobakan pada manusia.
2. Perlu dilakukan uji klinis melalui penelitian lebih lanjut untuk mengetahui dosis terapi dan bentuk sediaan yang tepat serta efek konsumsi jangka panjang yang dapat
ditimbulkan selama penggunaan probiotik sebagai profilaksis pada iskemia miokard.
3. Diperlukan studi untuk mengetahui spesies probiotik yang memiliki potensi paling besar dari beragam probiotik yang sudah ditemukan.
DAFTAR PUSTAKA
1. Pham M, Lemberg DA, Day AS. Probiotics: sorting the evidence from the myths. Med J Aust 2008; 188: 304-8.
2. Sadeghzadeh J, Vakili A, Sameni HR, Shadnoush M, Bandegi AR, Khorasani MZ. The Effect of Oral Consumption of Probiotics in Prevention of Heart Injury in a Rat Myocardial Infarction Model: a Histopathological, Hemodynamic and Biochemical Evaluation. Iran Biomed J 2016. 5 Januari 2017 <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubm ed/27874107>.
3. Dinan TG, Stanton C, Cryan JF. Psychobiotics: A Novel Class of Psychotropic. Biol Psychiatry 2013; 74: 720-26.
4. Sarayar A, Reteng P, Kowel R. Potensi Psikobiotik Sebagai Terapi Alternatif Gangguan Depresif Mayor. JIMKI 2014; 2 (2): 49-60.
5. Elazab N, Mendy A, Gasana J, Vieira ER, Quizon A, Forno E. Probiotic Administration In Early Life, Atopy, and Asthma: A Meta Analysis of Clinical Trials. Pediatrics 2013; 132 (3): 666-676.
6. Nucifera C, Olivianto E, Barlianto W, Chandra K. Jumlah CD4+IL-5, CD8+IL-5, dan Perbaikan Kualitas Hidup Setelah Pemberian Probiotik dan Nigella sativa pada Anak Asma dengan Imunoterapi Fase Rumatan. Sari Pediatri 2015; 16 (6): 379-384. 7. Watson RR, Preedy VR. Bioactive
Foods in Promoting Health: Probiotics and Prebiotics. Massachusetts: Academic Press; 2016.
8. Kalogeris T, Baines CP, Maike Krenz, Korthuis RJ. Cell Biology of Ischemia/Reperfusion Injury. International Review of Cell and Molecular Biology 2012; 298: 229-317.
9. Eltzschig HK, Collard CD. Vascular Ischaemia and Reperfusion Injury. Br Med Bull 2004; 70: 71-86.
10. Yellon DM, Hausenloy DJ. Myocardial reperfusion injury. N Engl J Med 2007; 357: 1121–1135. 11. Lam V, Su J, Koprowski S, Hsu A,
Tweddell J, Rafiee P, Gross GJ, Salzman NH, Baker JE. Intestinal Microbiota Determine Severity of Myocardial Infarction In Rats. FASEB J 2012; 26 (4): 1727-1735.
12. Oxman T, Shapira M, Klein R, Avazov N, Rabinowitz B. Oral Administration of Lactobacillus Induces Cardioprotection. J Altern Complement Med 2001; 7 (4): 345-354.
13. Corthesy B, Gaskins HR, Mercenier A. Cross Talk Between Probiotic Bacteria and The Host Immune System. J Nutr 2007; 137 (3): 781S-790S.
14. Amaretti A, di Nunzio M, Pompei A, Raimondi S, Rossi M, Bordoni A. Antioxidant Properties of Potentially Probiotic Bacteria: In Vitro and In Vivo Activities. Appl Microbiol Biotechnol 2013; 97(2): 809-817. 15. Grossman S, Porth CM. Porth's
Pathophysiology: Concepts of Altered Health States 9th Edition. Philadelphia, United States: Lippincott Williams and Wilkins; 2009.
16. Kumar V, Abbas AK, Aster JC. Robbins Basic Pathology 9th Edition. Philadelphia, United States: Elsevier, W.B. Sunders Company; 2012 17. Fauci AS, Kasper DL, Longo DL,
Braunwald E, Hauser SL, Jameson JL, Loscalzo J. Harrison's Principles of Internal Medicine 18th Edition. The McGraw-Hill Companies, Inc; 2012. 18. Ramrakha P, Hill J. Oxford
Handbook of Cardiology 2nd Edition. Oxford Medical Handbooks; 2012. 19. Rerksuppaphol S, Rerksuppaphol L.
A Randomized Double blind Controlled Trial of Lactobacillus acidophilus Plus Bifidobacterium bifidum versus Placebo in Patients with Hypercholesterolemia. J Clin Diagn Res 2015; 9 (3): KC01-KC04
20. Shimizu M, Hashiguchi M, Shiga T, Tamura H, Mochizuki M. Meta Analysis: Effects of Probiotic Supplementation on Lipid Profiles in Normal to Mildly Hypercholesterolemic Individuals. PLoS ONE 2015; 10 (10): e0139795. 21. Lye HS, Rahmat Ali GR, Liong MT. Mechanisms of Cholesterol Removal by Lactobacilli Under Conditions That Mimic The Human Gastrointestinal Tract. International Dairy Journal 2010; 20:169-175.
22. Pavlovic N, Stankov K, Mikov M. Probiotics Interactions with Bile Acids and Impact on Cholesterol Metabolism. Appl Biochem Biotechnol 2012; 168: 1880-1895. 23. Kumar M, Nagp al R, Kumar R,
Hemalatha R, Verma V, Kumar A, Chakra borty C, Singh B, Marotta F, Jain S. Cholesterol Lowering Probiotics as Potential Biotherapeutics for Metabolic Diseases. Exp Diabetes Res 2012; 2012: 902917.
24. Martarelli D, Verdenelli MC, Scuri S, Cocchioni M, Silvi S, Cecchini C, Pompei P. Effect of a Probiotic Intake on Oxidant and Antioxidant Parameters in Plasma of Athletes During Intense ExerciseTraining. Curr Microbiol 2011; 62 (6): 1689-1696.
25. Ejtahed HS, Mohtadi-Nia J, Homayouni-Rad A, Niafar M, Asghari-Jafarabadi M, Mofid V. Probiotic Yogurt Improves Antioxidant Status in Type-2 Diabetic Patients. Nutrition 2012; 28 (5): 539-543.
26. Dharmashankarand K, Widlansky ME. Vascular Endothelial Function and Hypertension: Insights and Directions. Curr Hypertens Rep 2010; 12 (6): 448-455.
27. Khalesi S, Sun J, Buys N, Jayasinghe N. Effect of Probiotics on Blood Pressure: A Systematic Review and Meta Analysis of Randomized, Controlled Trials. Hypertension 2014; 64:897903. 28. Sanada S, Komuro I, Kitakaze M.
Pathophysiology of Myocardial Reperfusion Injury: Preconditioning, Postconditioning and translational
aspects of Protective Measures.Am J Physiol Heart Circ Physiol 2011; 301: H1723-H1741.
29. Raedschelders K, Ansley DM, Chen DDY. The Cellular and Molecular Origin of Reactive Oxygen Species Generation During Myocardial Ischemia and Reperfusion. Pharmacol Ther 2012; 133:230–255. 30. Kvietys PR, Granger DN. Role of
Reactive Oxygen and Nitrogen Species in The Vascular Responses to Inflammation. Free Radic Biol Med 2012; 52:556–592.
31. Simonis G, Strasser RH, Ebner B. Reperfusion Injury in Acute Myocardial Infarction. Crit Care 2012; 16 (Suppl 2):
32. Amaretti A, di Nunzio M, Pompei A, Raimondi S, Rossi M, Bordoni A. Antioxidant Properties of Potentially Probiotic Bacteria: In Vitro and In Vivo Activities. Appl Microbiol Biotechnol 2013; 97(2): 809-817. 33. Peran L, Camuesco D, Comalada M,
Bailon E, Henriksson A, Xaus J, Zarzuelo A, Galvez J. A Comparative Study of The Preventative Effects Exerted by Three probiotics, Bifidobacterium lactis, Lactobacillus casei and Lactobacillus acidophilus, in The TNBS Model of Rat Colitis. J appl microbiol 2007; 103 (4): 836-844.
34. Baigent C, Keech A, Kearney PM. Efficacy and Safety of Cholesterol Lowering Treatment: Prospective Metaanalysis of Data From 90,056 Participants in 14 Randomised Trials of Statins. Lancet 2005; 366:1267-1278.
35. Rapezzi C, Biagini E, Branzi A. Guidelines For The Diagnosis and Treatment of Non ST-Segment Elevation Acute Coronary Syndromes: The Task Force for The Diagnosis and Treatment Of Non ST-Segment Elevation Acute Coronary Syndromes Of The European Society Of Cardiology. Eur Heart J; 29:277-278.
36. Hughes DT, Sperandio V. Inter kingdom Signalling: Communication Between Bacteria and Their Hosts. Nat Rev Microbiol 2008; 6: 111-120. 37. Wang IK, Wu YY, Yang YF, Ting IW,
Lin CC, Yen TH, Chen JH, Wang CH, Huang CC, Lin HC. The Effect of Probiotics on Serum Levels of Cytokine and Endotoxin in Peritoneal Dialysis Patients: a Randomised, Double Blind, Placebo Controlled Trial. Benef Microbes 2015; 6 (4): 423-30.
38. Rajkumar H, Kumar M, Das N, Kumar NS, Challa HR, Nagpal R. Effect of Probiotic Lactobacillus salivarius UBL S22 and Prebiotic Fructooligosaccharide on Serum Lipids, Inflammatory Markers, Insulin Sensitivity, and Gut Bacteria in Healthy Young Volunteers: A Randomized Controlled Single Blind Pilot Study. J Cardiovasc Pharmacol Ther 2015, 20 (3): 289-298.
39. Sampo J. Probiotic viability does it matter?. Microb Ecol Health Dis 2012; 23: 18567.
40. Qu B, Jia Y, Liu Y, Wang H, Ren G, Wang H. The Detection and Role of Heat Shock Protein 70 in Various Nondisease Conditions and Disease Conditions: a Literature Review. Cell Stress Chaperones 2015; 20: 885-892.
41. Yan F, Polk DB. Probiotic Bacterium Prevents Cytokine induced Apoptosis in Intestinal Epithelial Cells. J Biol Chem. 2002; 277 (52): 50959-50965.
42. Girard SA , Bah TM, Kaloustian S, Lada L, Rondeau I, Tompkins TA, Godbout R, Rousseau G. Lactobacillus helveticus and Bifidobacterium longum Taken in Combination Reduce The Apoptosis Propensity in The Limbic System After Myocardial Infarction in a Rat Model. Br J Nutr 2009; 102 (10): 1420-5.
ABSTRAK
Berdasarkan data WHO diperkirakan satu dari tiga kematian di dunia disebabkan oleh penyakit kardiovaskular dan 80% disebabkan oleh penyakit iskemik jantung. Infark miokard merupakan kelainan kardiovaskuler yang disebabkan oleh disfungsi endotel arteri koronaria yang berujung pada obstruksi arteri tersebut. Sekitar 9-19% pasien dengan infark miokard meninggal 6 bulan pertama setelah didiagnosis. Salah satu terapi infark miokard yang masih diteliti adalah terapi hipotermia yang melibatkan penurunan penggunaan energi, mengurangi asidosis, dan menjaga homeostasis ion selama iskemia dan reperfusi. Capsaicin berpotensi dalam menginduksi penurunan suhu tubuh melalui aktivasi TRPV1. Karya tulis ini memiliki tujuan untuk mengetahui potensi Capsaicin dalam mengurangi ukuran infark miokard melalui mekanisme hipotermia. Metode yang digunakan dalam karya tulis ini adalah tinjauan pustaka deskriptif dan eksprolatif. Capsaicin akan mengaktivasi jalur skin-warming melalui aktivasi TRPV1 yang berefek pada pemberian informasi palsu bahwa kulit telah terpapar ke suhu tinggi sehingga pusat pengaturan suhu akan memberikan sinyal bagi tubuh untuk memulai mekanisme pendinginan tubuh. Pemberian capsaicin untuk menginduksi hipotermia tidak menyebabkan gangguan yang bermakna pada parameter kardiovaskular. Oleh karena itu, capsaicin dapat menjadi terapi alternatif yang realistis, inovatif, dan efektif dalam upaya mengurangi ukuran infark.
Kata Kunci: capsaicin, infark miokard, TRPV1
ABSTRACT
According to WHO, one of three deaths in the world is caused by cardiovascular disease. 80% ischemic disease is followed by myocardial infarction. Approximately 9-19% of patients with myocardial infarction die within the first 6 months after diagnosis. One of the myocardial infarct therapies under investigation is hypothermia therapy that involves decreasing energy usage, reducing acidosis, and maintaining ionic homeostasis during ischemia and reperfusion. Capsaicin has the potential to decrease in body temperature through activation of TRPV1. This literature review aims to expose the potential of capsaicin as a hypothermia therapy agent in the treatment of myocardial infarction. The method is a literature review with descriptive and explorative descriptions. Capsaicin will activate skin-warming pathways through TRPV1 activation that has an effect on providing false information that the skin has been exposed to high temperatures so that the center of temperature setting will signal the body to initiate the body's cooling mechanism. Using of capsaicin to induce hypothermia does not cause significant interference with cardiovascular parameters. Therefore, capsaicin can be an alternative, innovative, and effective therapy in an effort to reduce the size of infarction.
Keywords: capsaicin, miocardial infraction, TRPV1